(57)【要約】【課題】駆動電極間の寄生キャパシタンスを小さくし，信号遅延を抑制することが可能な電子放出素子を提供する。【解決手段】互いに対向配置される第１基板２および第２基板４と，第１基板２上に，互いに絶縁されるように形成される第１電極６および第２電極１０と，第１電極６と第２電極１０のいずれか一方の電極に電気的に連結される電子放出部１２と，第２基板４に形成される蛍光層１６と，蛍光層１６の一面に形成されるアノード電極２０とを含み，第１電極６と第２電極１０の少なくとも一方の電極は，電子放出部１２が位置するエミッション領域Ｂを間に含み，互いに平行に離隔されて配置される一対のライン部と，エミッション領域Ｂを含み，一対のライン部を連結する連結部とを含む電子放出素子が提供される。【選択図】図３
2006286640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置される第１基板および第２基板と；
前記第１基板上に，互いに絶縁されるように形成される第１電極および第２電極と；
前記第１電極と前記第２電極のいずれか一方の電極に電気的に連結される電子放出部と；
前記第２基板に形成される蛍光層と；
前記蛍光層の一面に形成されるアノード電極と；
を含み，
前記第１電極と前記第２電極の少なくとも一方の電極は，前記電子放出部が位置するエミッション領域を間に含み，互いに平行に離隔されて配置される一対のライン部と，前記エミッション領域を含み，前記一対のライン部を連結する連結部と，を含むことを特徴とする，電子放出素子。
【請求項２】
前記第１電極は，前記一対のライン部と連結部とからなり，
前記一対の第１電極におけるライン部間の距離は，前記エミッション領域の前記第１電極におけるライン部の短手方向の長さより大きいことを特徴とする，請求項１に記載の電子放出素子。
【請求項３】
前記第１電極の連結部の，前記第１電極におけるライン部の長手方向の長さは，前記エミッション領域の前記第１電極におけるライン部の長手方向の長さと同一であることを特徴とする，請求項２に記載の電子放出素子。
【請求項４】
前記第２電極は，前記一対のライン部と連結部とからなり，
前記一対の第２電極におけるライン部間の距離は，前記エミッション領域の前記第２電極におけるライン部の短手方向の長さより大きいことを特徴とする，請求項１または２に記載の電子放出素子。
【請求項５】
前記第２電極の連結部の，前記第２電極におけるライン部の長手方向の長さは，前記エミッション領域の前記第２電極におけるライン部の長手方向の長さと同一であることを特徴とする，請求項４に記載の電子放出素子。
【請求項６】
前記エミッション領域は，前記第１電極と前記第２電極との交差領域の中央に位置することを特徴とする，請求項１に記載の電子放出素子。
【請求項７】
前記少なくとも一方の電極には，前記エミッション領域を除いた一面全体に補助電極が形成されることを特徴とする，請求項１に記載の電子放出素子。
【請求項８】
互いに対向配置される第１基板および第２基板と；
前記第１基板上に，互いに絶縁されるように形成される第１電極および第２電極と；
前記第１電極と前記第２電極のいずれか一方の電極に電気的に連結される電子放出部と；
前記第２基板に形成される蛍光層と；
前記蛍光層の一面に形成されるアノード電極と；
を含み，
前記第１電極と前記第２電極との少なくとも一方の電極は，電極の長手方向に沿って前記電子放出部が位置するエミッション領域を備え，同種の電極における前記エミッション領域間に開口領域が形成されて，前記第１電極と前記第２電極との電極間に非重畳領域が形成されることを特徴とする，電子放出素子。
【請求項９】
前記第１電極は，前記エミッション領域間に開口領域を形成し，
前記開口領域における前記第１電極の短手方向の長さは，前記エミッション領域における前記第１電極の短手方向の長さより大きいことを特徴とする，請求項８に記載の電子放出素子。
【請求項１０】
前記開口領域における前記第１電極の長手方向の長さは，前記第１電極の長手方向に沿って互いに隣合う二つのエミッション領域間の距離と同一であることを特徴とする，請求項９に記載の電子放出素子。
【請求項１１】
前記第２電極は，前記エミッション領域間に開口領域を形成し，
前記開口領域における前記第２電極の短手方向の長さは，前記エミッション領域における前記第２電極の短手方向の長さより大きいことを特徴とする，請求項８または９に記載の電子放出素子。
【請求項１２】
前記開口領域における前記第２電極の長手方向の長さは，前記第２電極の長手方向に沿って互いに隣合う二つのエミッション領域間の距離と同一であることを特徴とする，請求項１１に記載の電子放出素子。
【請求項１３】
前記エミッション領域は，前記第１電極と前記第２電極との交差領域中央に位置することを特徴とする，請求項８に記載の電子放出素子。
【請求項１４】
前記少なくとも一方の電極には，前記エミッション領域を除いた一面全体に補助電極が形成されることを特徴とする，請求項８に記載の電子放出素子。
【請求項１５】
互いに対向配置される第１基板および第２基板と；
前記第１基板上に，互いに絶縁されるように形成される第１電極および第２電極と；
前記第１電極と前記第２電極のいずれか一方の電極に電気的に連結される電子放出部と；
前記第２基板に形成される蛍光層と；
前記蛍光層の一面に形成されるアノード電極と；
を含み，
前記第１電極と前記第２電極のそれぞれは，互いに交差する方向に沿って形成されるライン部と，前記ライン部それぞれから突出し，前記第１基板上に設定される画素領域ごとに相互に重畳する部分を含む有効部とからなり，
前記電子放出部は，前記第１電極，または前記第２電極の有効部に位置することを特徴とする，電子放出素子。
【請求項１６】
前記第１電極と前記第２電極とは，前記ライン部の一面に補助電極が形成されることを特徴とする，請求項１５に記載の電子放出素子。
【請求項１７】
互いに対向配置される第１基板および第２基板と；
前記第１基板上に，互いに絶縁されるように形成される第１電極および第２電極と；
前記第１電極と前記第２電極とのいずれか一方の電極に電気的に連結される電子放出部と；
前記第２基板に形成される蛍光層と；
前記蛍光層の一面に形成されるアノード電極と；
を含み，
前記第１電極と前記第２電極には，前記電子放出部が位置するエミッション領域を除いた交差領域の内側に非重畳領域が形成されることを特徴とする，電子放出素子。
【請求項１８】
前記電子放出部は，カーボンナノチューブ，黒鉛，黒鉛ナノファイバー，ダイヤモンド，ダイヤモンド状カーボン，Ｃ６０，およびシリコンナノワイヤからなる群から選択される少なくとも一つの物質を含むことを特徴とする，請求項１，８，１５，または１７のいずれか一項に記載の電子放出素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，電子放出素子に関し，特に，信号遅延を誘発する駆動電極間の寄生キャパシタンスを減少させることが可能な駆動電極の交差部位形状を有する電子放出素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に，電子放出素子は，電子源の種類によって，熱陰極（ｈｏｔ  ｃａｔｈｏｄｅ）を用いる方式と，冷陰極（ｃｏｌｄ  ｃａｔｈｏｄｅ）を用いる方式とに分類することができる。
【０００３】
ここで，冷陰極を用いる方式の電子放出素子としては，電界放出アレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  Ａｒｒａｙ；ＦＥＡ）型，表面伝導エミッション（Ｓｕｒｆａｃｅ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ；ＳＣＥ）型，金属−絶縁層−金属（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ；ＭＩＭ）型，および金属−絶縁層−半導体（Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；ＭＩＳ）型などが知られている。
【０００４】
これらの中で，ＦＥＡ型電子放出素子は，仕事関数（ｗｏｒｋ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が低い，または，縦横比が大きい物質を電子源として使用する場合，真空中で電界により容易に電子が放出される原理を用いるものである。ＦＥＡ型の電子源としては，モリブデン（Ｍｏ）またはシリコン（Ｓｉ）などを主材質とする先端の尖ったチップ構造物，あるいはカーボンナノチューブや黒鉛およびダイヤモンド状カーボンのような炭素系物質を適用したものが開発されている。
【０００５】
ＦＥＡ型電子放出素子は，真空容器を構成する二つの基板から構成される。真空容器を構成する一方の基盤である第１基板上には，電子放出部と，電子放出部の電子放出を制御する駆動電極としてカソード電極と，ゲート電極とが形成される。また，第１基板に対向する第２基板の一面には，蛍光層と，蛍光層を高電位状態に維持させるアノード電極とが形成される。
【０００６】
通常の場合，カソード電極とゲート電極とは，絶縁層を介在して互いに直交する方向に形成される。そして，二つの電極の交差部位ごとに，ゲート電極と絶縁層とに開口部が形成され，開口部の内側でカソード電極上に電子放出部が形成される。
【０００７】
カソード電極とゲート電極とのいずれか一方の電極には，走査信号電圧が印加され，他方の電極にはデータ信号電圧が印加される。カソード電極とゲート電極間の電圧差がスレショルド値以上である画素では，電子放出部の周囲に電界が形成され，形成された電界により電子が放出される。放出された電子は，電圧が印加されたアノード電極に向かい，蛍光層と衝突することでこれを発光させる。
【０００８】
ところで，電子放出素子では，その作用時，駆動電極の抵抗と駆動電極間の寄生キャパシタンスとによって，駆動信号が遅延されるなど，信号歪みが発生する場合がある。信号の遅延量は，駆動電極の抵抗と寄生キャパシタンスとに比例する。また，寄生キャパシタンスは，絶縁層の誘電定数，およびカソード−ゲート電極の重畳領域の大きさに比例し，絶縁層の厚さに反比例する特性がある。なお，駆動電極の抵抗とは，駆動電極の抵抗値を指す。
【０００９】
したがって，電子放出素子の分野では，駆動電極の抵抗を減らすための方策として，駆動電極上に導電性の高い金属を用いた補助電極を形成している。また，寄生キャパシタンスを減らすための方策として，絶縁層を誘電定数の低い絶縁物質で形成する，または，絶縁層の厚さを大きくするなど，主に絶縁層を改善する方法を適用している。
【００１０】
しかしながら，寄生キャパシタンスを減らすための方策として，絶縁層を誘電定数の低い絶縁物質で形成する方法を適用する場合，新たな絶縁物質開発が必要となる。そのため，開発に要する費用の面と，実用までにかかる時間の面から，この方策は適しているとはいえない。
【００１１】
また，寄生キャパシタンスを減らすための方策として，絶縁層の厚さを大きくする場合，絶縁層を湿式食刻して開口部を形成する方法をとる。しかし，湿式食刻は，等方性の食刻特性を有するため，開口部に傾斜面が形成され，ゲート電極の開口部の大きさを拡大させる結果をもたらす。この場合，電子放出部とゲート電極間の距離が大きくなって駆動電圧が高くなり，高解像度素子の製作に向かない，および／または，画素間の電子放出における均一度が低下するなどの問題が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで，本発明は，上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，駆動電極間の寄生キャパシタンスを減少させ，信号遅延を抑制することが可能な電子放出素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために，本発明のある観点によれば，互いに対向配置される第１基板および第２基板と，上記第１基板上に，互いに絶縁されるように形成される第１電極および第２電極と，上記第１電極と上記第２電極のいずれか一方の電極に電気的に連結される電子放出部と，上記第２基板に形成される蛍光層と，上記蛍光層の一面に形成されるアノード電極とを含み，上記第１電極と上記第２電極の少なくとも一方の電極は，上記電子放出部が位置するエミッション領域を間に含み，互いに平行に離隔されて配置される一対のライン部と，上記エミッション領域を含み，上記一対のライン部を連結する連結部と，を含む電子放出素子が提供される。
【００１４】
上記第１電極は，上記一対のライン部と連結部とからなり，上記一対の第１電極におけるライン部間の距離は，上記エミッション領域の上記第１電極におけるライン部の短手方向の長さより大きいとしてもてもよい。
【００１５】
上記第１電極の連結部の，上記第１電極におけるライン部の長手方向の長さは，上記エミッション領域の上記第１電極におけるライン部の長手方向の長さと同一であるとしてもよい。
【００１６】
上記第２電極は，上記一対のライン部と連結部とからなり，上記一対の第２電極におけるライン部間の距離は，上記エミッション領域の上記第２電極におけるライン部の短手方向の長さより大きいとしてもよい。
【００１７】
上記第２電極の連結部の，上記第２電極におけるライン部の長手方向の長さは，上記エミッション領域の上記第２電極におけるライン部の長手方向の長さと同一であるとしてもよい。
【００１８】
上記エミッション領域は，上記第１電極と上記第２電極との交差領域の中央に位置するとしてもよい。
【００１９】
上記少なくとも一方の電極には，上記エミッション領域を除いた一面全体に補助電極が形成されるとしてもよい。
【００２０】
上記目的を達成するために，本発明の別の観点によれば，互いに対向配置される第１基板および第２基板と，上記第１基板上に，互いに絶縁されるように形成される第１電極および第２電極と，上記第１電極と上記第２電極のいずれか一方の電極に電気的に連結される電子放出部と，上記第２基板に形成される蛍光層と，上記蛍光層の一面に形成されるアノード電極とを含み，上記第１電極と上記第２電極との少なくとも一方の電極は，電極の長手方向に沿って上記電子放出部が位置するエミッション領域を備え，同種の電極における上記エミッション領域間に開口領域が形成されて，上記第１電極と上記第２電極との電極間に非重畳領域が形成される電子放出素子が提供される。
【００２１】
上記第１電極は，上記エミッション領域間に開口領域を形成し，上記開口領域における上記第１電極の短手方向の長さは，上記エミッション領域における上記第１電極の短手方向の長さより大きいとしてもよい。
【００２２】
上記開口領域における上記第１電極の長手方向の長さは，上記第１電極の長手方向に沿って互いに隣合う二つのエミッション領域間の距離と同一であるとしてもよい。
【００２３】
上記第２電極は，上記エミッション領域間に開口領域を形成し，上記開口領域における上記第２電極の短手方向の長さは，上記エミッション領域における上記第２電極の短手方向の長さより大きいとしてもよい。
【００２４】
上記開口領域における上記第２電極の長手方向の長さは，上記第２電極の長手方向に沿って互いに隣合う二つのエミッション領域間の距離と同一であるとしてもよい。
【００２５】
上記エミッション領域は，上記第１電極と上記第２電極との交差領域中央に位置するとしてもよい。
【００２６】
上記少なくとも一方の電極には，上記エミッション領域を除いた一面全体に補助電極が形成されるとしてもよい。
【００２７】
上記目的を達成するために，本発明のさらに別の観点によれば，互いに対向配置される第１基板および第２基板と，上記第１基板上に，互いに絶縁されるように形成される第１電極および第２電極と，上記第１電極と上記第２電極のいずれか一方の電極に電気的に連結される電子放出部と，上記第２基板に形成される蛍光層と，上記蛍光層の一面に形成されるアノード電極とを含み，上記第１電極と上記第２電極のそれぞれは，互いに交差する方向に沿って形成されるライン部と，上記ライン部それぞれから突出し，上記第１基板上に設定される画素領域ごとに相互に重畳する部分を含む有効部とからなり，上記電子放出部は，上記第１電極，または上記第２電極の有効部に位置する電子放出素子が提供される。
【００２８】
上記第１電極と上記第２電極とは，上記ライン部の一面に補助電極が形成されるとしてもよい。
【００２９】
上記目的を達成するために，本発明の他の観点によれば，互いに対向配置される第１基板および第２基板と，上記第１基板上に，互いに絶縁されるように形成される第１電極および第２電極と，上記第１電極と上記第２電極とのいずれか一方の電極に電気的に連結される電子放出部と，上記第２基板に形成される蛍光層と，上記蛍光層の一面に形成されるアノード電極とを含み，上記第１電極と上記第２電極には，上記電子放出部が位置するエミッション領域を除いた交差領域の内側に非重畳領域が形成される電子放出素子が提供される。
【００３０】
上記電子放出部は，カーボンナノチューブ，黒鉛，黒鉛ナノファイバー，ダイヤモンド，ダイヤモンド状カーボン，Ｃ６０，およびシリコンナノワイヤからなる群から選択される少なくとも一つの物質を含むとしてもよい。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように，本発明によれば，駆動電極としての第１電極と第２電極との間の重畳部位を減少させることにより，駆動電極間の寄生キャパシタンスを減少させ，信号遅延を抑制することが可能な電子放出素子が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３３】
図１は，本発明の第１実施形態に係る電子放出素子の部分分解斜視図であり，図２は，本発明の第１実施形態に係る部分断面図である。また，図３は，図１に示す第１基板構造物の部分平面図である。
【００３４】
図１，図２，図３を参照すると，本発明の第１実施形態に係る電子放出素子は，所定の間隔を置いて互いに平行に対向配置される第１基板２と第２基板４とを含む。これらの基板のうち，第１基板２には，電子放出に係る構造物が提供され，第２基板４には，第１基板２から放出された電子によって可視光を放出し，任意の発光または表示を行う構造物が提供される。
【００３５】
まず，第１基板２上には，カソード電極である第１電極６が，第１基板２の一方向（図１におけるｙ軸方向）に沿って形成され，第１電極６を覆うように第１基板２の全面に絶縁層８が形成される。絶縁層８上には，ゲート電極である第２電極１０が，第１電極６と直交する方向（図１におけるｘ軸方向）に沿って形成される。
【００３６】
本実施形態において，第１電極６と第２電極１０との交差領域を画素領域と定義すると，第１電極６上に，画素領域ごとに一つ以上の電子放出部１２が形成され，絶縁層８と第２電極１０には，各電子放出部１２に対応する開口部１４が形成されることにより，第２電極１０上に電子放出部１２が露出される。
【００３７】
電子放出部１２は，真空中において電界が印加された場合，容易に電子を放出する物質，例えば，炭素系物質，またはナノメートル（ｎｍ）サイズの物質からなる。電子放出部１２として適している物質としては，カーボンナノチューブ，黒鉛，黒鉛ナノファイバー，ダイヤモンド，ダイヤモンド状カーボン，Ｃ６０（ｆｕｌｌｅｒｅｎｅ），シリコンナノワイヤ，およびこれらの化合物質が挙げられる。また，電子放出部１２の製法としては，スクリーン印刷，直接成長，化学蒸着，またはスパッタリングなどを適用することができる。
【００３８】
そして，第１基板２に対向する第２基板４の一面には，蛍光層１６と黒色層１８とが形成され，蛍光層１６と黒色層１８上には，アルミニウムのような金属膜からなるアノード電極２０が形成される。アノード電極２０は，電子放出素子の外部から電子ビーム加速に必要な電圧を印加され，蛍光層１６から放射された可視光のうち，第１基板２に向かって放射された可視光を第２基板４側に反射させて画面の輝度を高める役割を果たす。
【００３９】
一方，アノード電極は金属膜でないＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）のような透明な導電膜からなることができる。この場合，アノード電極は第２基板に向かう蛍光層と黒色層の一面に位置し，所定のパターンに区分されて複数に形成可能である。
【００４０】
ここで，図４に示すように，第１電極６と第２電極１０とが直交して第１電極６の両側辺が一対の長辺をなし，第２電極１０の両側辺が一対の短辺をなす長方形の領域を，便宜上第１電極６と第２電極１０の交差領域Ａと定義する。そして，電子放出部１２が位置し，電子放出素子の作用時，実質的な電子放出がなされる領域をエミッション領域Ｂと定義する。
【００４１】
エミッション領域Ｂの大きさは，交差領域Ａより小さく，交差領域Ａの中央に位置することが望ましい。
【００４２】
このように，二つの電極の交差領域Ａの内側にエミッション領域Ｂが位置する時，第１電極６は，第１電極６の両側に位置する一対のライン部６１と，エミッション領域Ｂを横切って一対のライン部６１を連結する連結部６２とからなる。第２電極１０も，第２電極１０の両側に位置する一対のライン部１０１と，エミッション領域Ｂを横切って一対のライン部１０１を連結する連結部１０２とからなる。
【００４３】
図５を参照すると，第１電極６のライン部６１は，ライン部６１の相互間距離ｄ１が，エミッション領域Ｂにおける第１電極６の短手方向の長さｗ１より大きいように形成され，第１電極６の連結部６２は，第１電極６の連結部６２の第１電極６における長手方向の長さが，望ましくはエミッション領域Ｂの第１電極６における長手方向の長さｗ２と同一の大きさに形成される。
【００４４】
第２電極１０のライン部１０１は，ライン部１０１の相互間距離ｄ２が，エミッション領域Ｂにおける第２電極１０の短手方向の長さｗ２より大きいように形成され，第２電極１０の連結部１０２は，第２電極１０の連結部１０２の第２電極１０における長手方向の長さが，望ましくはエミッション領域Ｂの第２電極１０における長手方向の長さｗ１と同一の大きさに形成される。
【００４５】
このような第１電極６と第２電極１０の形状により，二つの電極の交差領域Ａにおいて，実際に二つの電極が重畳する領域は，図６に示すように，第１電極６のライン部６１と第２電極１０のライン部１０１が重畳する４箇所の領域Ｃと，電子放出部１２が位置するエミッション領域Ｂとになり，残り領域では二つの電極が互いに重畳しない。
【００４６】
図１および図３を参照して第１電極６と第２電極１０の形状をさらに説明すると，第１電極６は，第１電極６の長手方向（図１におけるｙ軸方向）に沿ってエミッション領域Ｂ間に開口領域６３を形成し，第２電極１０は，第２電極１０の長手方向（図１におけるｘ軸方向）に沿ってエミッション領域Ｂ間に開口領域１０３を形成する。開口領域６３と開口領域１０３とが形成されることにより，他の電極と重畳しない領域が提供される。
【００４７】
第１電極６の開口領域６３は，第１電極６の短手方向（図１におけるｘ軸方向）への長さが，この短手方向（図１におけるｘ軸方向）へのエミッション領域Ｂの幅より大きく形成され，第１電極６の長手方向（図１におけるｙ軸方向）への長さは，望ましくは，この長手方向（図１におけるｙ軸方向）に沿って互いに隣合う二つのエミッション領域Ｂ間の距離と同一の大きさに形成される。
【００４８】
そして，第２電極１０の開口領域１０３は，第２電極１０の短手方向（図１におけるｙ軸方向）への長さが，この短手方向（図１におけるｙ軸方向）へのエミッション領域Ｂの幅より大きく形成され，第２電極１０の長手方向（図１におけるｘ軸方向）への長さは，望ましくは，この長手方向（図１におけるｘ軸方向）に沿って互いに隣合う二つのエミッション領域Ｂ間の距離と同一の大きさに形成される。
【００４９】
前述した構造において，第１電極６は，一対のライン部６１を通じて駆動電圧を受け，エミッション領域Ｂに位置する電子放出部１２に電子放出に必要な電流を供給する。第２電極１０は，一対のライン部１０１を通じて駆動電圧を受け，エミッション領域Ｂで，第１電極６との電圧差に対応する電界を，電子放出部１２の周囲に形成する。
【００５０】
この時，図７に示すように，第１電極６には，エミッション領域Ｂを除いた上面全体に高導電性の金属からなる補助電極６４が，さらに形成される。また，図８に示すように，第２電極１０にも，エミッション領域を除いた上面全体に高導電性の金属からなる補助電極１０４が，さらに形成される。
【００５１】
第１電極６は，透光性を持つＩＴＯから形成され，第２電極１０は，クロム（Ｃｒ）から形成されることができる。補助電極６４，１０４は，銀（Ａｇ），またはアルミニウム（Ａｌ）のような電気抵抗の極めて低い物質で形成され，第１電極６と第２電極１０の抵抗を下げて，電圧降下と信号遅延とを抑制する役割を果たす。
【００５２】
また，第１電極６において，第１電極６のライン部６１と連結部６２とは，互いに同じ物質で形成されることができ，あるいは，互いに異なる物質で形成されてもよい。同様に，第２電極１０のライン部１０１と連結部１０２とは，互いに同じ物質，あるいは，互いに相違なる物質で形成されてもよい。
【００５３】
前述した第１基板２と第２基板４とは，その間にスペーサ２２（図２参照）を配置した状態で縁部が一体に接合され，内部空間を排気させて真空状態に維持することで，電子放出素子を構成する。スペーサ２２は，黒色層１８が位置する非発光領域に対応して配置されるが，図２では，便宜上一つのスペーサを示す。
【００５４】
上記構成の電子放出素子は，第１電極６と第２電極１０およびアノード電極２０に外部から所定の電圧を供給されて駆動する。第１電極６と第２電極１０には，数〜数十ボルトの電圧差を持つ駆動電圧が印加され，アノード電極２０には，数百〜数千ボルトの正の電圧が印加される。
【００５５】
したがって，第１電極６と第２電極１０間の電圧差がスレショルド値以上の画素で，電子放出部１２の周囲に電界が形成され，形成された電界により電子が放出される。放出された電子は，アノード電極２０に印加された電圧に導かれて，対応する蛍光層１６と衝突し，これを発光させる。
【００５６】
前述した駆動過程で，本発明の第１実施形態に係る電子放出素子は，第１電極６に開口領域６３が形成され，また，第２電極１０に開口領域１０３が形成されて抵抗は増加する。しかしながら，第１電極６と第２電極１０との重畳領域減少による寄生キャパシタンス減少効果の方が，抵抗の増加による影響よりも非常に大きいため，本発明の第１実施形態に係る電子放出素子は，信号遅延を効果的に抑制することができる。
【００５７】
図９は，本発明の第２実施形態に係る電子放出素子の第１基板構造物の部分平面図であり，図１０は，本発明の第３実施形態に係る電子放出素子の第１基板構造物の部分平面図である。
【００５８】
図９を参照すると，本発明の第２実施形態に係る電子放出素子は，第１電極６’が，一定の幅を持つストライプパターンで形成され，第２電極１０は，前述した第１実施形態の第２電極と同一の構成に形成される。本発明の第２実施形態に係る電子放出素子は，第２電極１０の開口領域１０３によって，第１電極６’と第２電極１０との重畳部位を減少させて，第１電極６’と第２電極１０間の寄生キャパシタンスを減少させる。
【００５９】
そして，図１０を参照すると，本発明の第３実施形態に係る電子放出素子は，第２電極１０’が，一定の幅を持つストライプパターンで形成され，第１電極６は，前述した第１実施形態の第１電極と同一の構成で形成される。本発明の第３実施形態に係る電子放出素子は，第１電極６の開口領域６３によって，第１電極６と第２電極１０’との重畳部位を減少させて，第１電極６と第２電極１０’間の寄生キャパシタンスを減少させる。
【００６０】
図１１は本発明の第４実施形態に係る電子放出素子の部分分解斜視図であり，図１２は，図１１に示す第１基板上に形成された構造物の部分平面図である。
【００６１】
図１１および図１２を参照すると，本発明の第４実施形態に係る電子放出素子の第１電極２４は，第１基板２の一方向（図１１におけるｙ軸方向）に沿って形成されるライン部２４１と，ライン部２４１から第１基板２上に設定される画素領域ごとに突出して位置する有効部２４２とからなる。絶縁層８上に配置される第２電極２６は，第１電極２４のライン部２４１と直交する方向（図１１におけるｘ軸方向）に沿って形成されるライン部２６１と，ライン部２６１から第１電極２４の有効部２４２に向かって突出して第１電極２４の有効部２４２と重畳する有効部２６２とからなる。
【００６２】
第１電極２４の有効部２４２には，一つ以上の電子放出部１２が形成され，絶縁層８と第２電極２６の有効部２６２には，電子放出部１２それぞれに対応する開口部１４が形成されることにより，第１基板２上に電子放出部１２が露出されるようにする。これにより，第１電極２４の有効部２４２と第２電極２６の有効部２６２とが，実質的に電子放出が行われるエミッション領域を成す。
【００６３】
この時，第１電極２４の有効部２４２間には，開口領域２４５が形成され，第２電極２６の有効部２６２間には，開口領域２６５が形成される。ここで，本発明の実施形態に係る開口領域とは，前述した第１〜第３実施形態のように，第１，２電極のライン部と連結部によって取り囲まれた閉鎖した開口領域を意味することもでき，また，第４実施形態のように，第１，２電極のライン部と有効部のみによってその一部が開放した開口領域を意味することもできる。
【００６４】
また，本発明の第４実施形態に係る電子放出素子は，第１実施形態と同様に，第１電極２４のライン部２４１のエミッション領域Ｂを除いた上面全体には，補助電極２４３が形成され，第２電極２６のライン部２６１のエミッション領域Ｂを除いた上面全体には，補助電極２６３が形成される。補助電極２４３と補助電極２６３とが形成されることにより，線幅減少による第１電極２４と第２電極２６との抵抗の上昇が補償される。
【００６５】
前述した構成によって，図１２に示すように，第１電極２４と第２電極２６とは，各画素領域において，第１電極２４のライン部２４１と第２電極２６のライン部２６１とが交差する１箇所の領域Ｄと，電子放出部１２が位置するエミッション領域Ｂとで重畳し，残り領域では，第１電極２４の開口領域２４５と第２電極２６の開口領域２６５とによって重畳しない。
【００６６】
したがって，本発明の第４実施形態に係る電子放出素子は，第１電極２４と第２電極２６との線幅減少によって，抵抗は増加するが，第１電極２４と第２電極２６との重畳領域減少による寄生キャパシタンス減少効果の方が，抵抗の増加による影響よりも非常に大きいため，信号遅延を効果的に抑制することができる。
【００６７】
図１３は，本発明の第５実施形態に係る電子放出素子の第１基板に形成された構造物の部分平面図であり，図１４は，本発明の第６実施形態に係る電子放出素子の第１基板に形成された構造物の部分平面図である。これら第５，第６実施形態の電極は，第１実施形態と第４実施形態との電極が組み合わさった形態をとる。
【００６８】
図１３を参照すると，本発明の第５実施形態に係る電子放出素子は，第１電極３０が，図１に示す第１電極と同様の形態を有しており，第２電極３２が，図１１に示す第２電極と同様の形態を有する。また，図１４を参照すると，本発明の第６実施形態に係る電子放出素子は，第１電極３４が，図１１に示す第１電極と同様の形態を有しており，第２電極３６が，図１に示す第２電極と同様の形態を有する。
【００６９】
すなわち，本発明の実施形態に係る電子放出素子において，第１電極と第２電極とは，第１基板上に設置された場合，交差する部位が，互いに重畳しない部位を有する形態であれば，任意の形態をとることができる。
【００７０】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７１】
例えば，図７，図８，図１１に示すような，補助電極を電子放出素子に設けないこと等は，当業者が容易に変更し得る程度のことであり，本発明の等価範囲に属するものと理解すべきである。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は，第１電極と第２電極間の重畳部位を減少させて寄生キャパシタンスを減少させる電子放出素子に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子放出素子の部分分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る電子放出素子の部分断面図である。
【図３】図１に示す第１基板に形成される構造物の部分平面図である。
【図４】図１に示す第１基板上に形成される第１電極と第２電極間の交差領域とエミッション領域を示す部分平面図である。
【図５】図１に示す第１基板上に形成される第１電極と第２電極の大きさ関係を示す部分平面図である。
【図６】図１に示す第１基板上に形成される第１電極と第２電極の交差領域の重畳領域を示す部分平面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る電子放出素子の第１電極の変形例を示す部分破断斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る電子放出素子の第２電極の変形例を示す部分破断斜視図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る電子放出素子の第１基板に形成された構造物の部分平面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る電子放出素子の第１基板に形成された構造物の部分平面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る電子放出素子の部分分解斜視図である。
【図１２】図１１に示す第１基板に形成された構造物の部分平面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係る電子放出素子の第１基板に形成された構造物の部分平面図である。
【図１４】本発明の第６実施形態に係る電子放出素子の第１基板に形成された構造物の部分平面図である。
【符号の説明】
【００７４】
２      第１基板
４      第２基板
６，６’，２４，３０，３４      第１電極
８      絶縁層
１０，１０’，２６，３２，３６  第２電極
１２    電子放出部
１４    開口部
１６    蛍光層
１８    黒色層
２０    アノード電極
６１，１０１，２４１，２６１    ライン部
６２，１０２      連結部
６３，１０３，２４５，２６５    開口領域
６４，１０４，２４３，２６３    補助電極
２４２，２６２    有効部
Ａ      交差領域
Ｂ      エミッション領域
【図１】
2006286640.tif 000003
【図２】
2006286640.tif 000004
【図３】
2006286640.tif 000005
【図４】
2006286640.tif 000006
【図５】
2006286640.tif 000007
【図６】
2006286640.tif 000008
【図７】
2006286640.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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